Em uma competição de downhill, um ciclista desce uma ladeira de 50 m de altura. Se ele não encontrar…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma competição de downhill, um ciclista desce uma ladeira de 50 m de altura. Se ele não encontrar resistência do ar, qual será sua velocidade na base da ladeira? Calcule usando a conservação de energia. Considere g = 10 m/s².
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
A energia potencial no topo se transforma em energia cinética na base. A energia potencial é m·g·h e a cinética é (1/2)·m·v². Igualando as duas: m·g·h = (1/2)·m·v². Eliminando m e isolando v, temos v = v(2·g·h). Substituindo g e h: v = v(2·10·50) = v1000 ˜ 31,62 m/s.
Explicação
A energia potencial gravitacional do ciclista no topo da ladeira é convertida em energia cinética ao atingir a base. A relação entre essas energias permite calcular a velocidade final, utilizando a fórmula da conservação de energia. O resultado obtido demonstra a velocidade do ciclista ao final da descida, considerando a ausência de resistência do ar.
Raio-X da questão
conservação de energia
avaliacao
conservação de energia · cálculo de velocidade
Revisar a conservação de energia em sistemas mecânicos.
O aluno pode confundir a conservação de energia com a necessidade de considerar a resistência do ar, levando a um cálculo incorreto da velocidade.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Um ciclista de 75 kg desce uma ladeira de 5 m de altura. Calcule a energia potencial que ele possui no topo da ladeira e…
- Um ciclista de 70 kg desce uma colina de 10 m de altura. Calcule a energia potencial gravitacional no topo da colina e a…
- Uma bicicleta de massa 0,5 kg (modelo em escala) parte do repouso no topo de um morro de 20 m. Ignorando atrito, qual a…
- Um ciclista, ao descer uma ladeira, experimenta uma aceleração de 2 m/s². Se ele começa a descer do repouso, qual a…
- Um ciclista de 70 kg desce uma ladeira de 15 m. Qual é a energia potencial no topo?
- Em um estudo de bioenergética do ciclismo, pesquisadores analisaram a descida de um ciclista com sua bicicleta. O…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog